體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

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一、試管動物技術(shù) 1．含義：指通過 使卵子和精子在 條件下成熟和，并通過培養(yǎng)發(fā)育為 后，再經(jīng) 產(chǎn)生后代的 技術(shù)。 2．應用：良種動物的 繁殖。 3．技術(shù)手段： 、 和移入母體子宮。 二、體外受精的步驟 1．卵母細胞的采集和培養(yǎng),人工操作,受精,早期胚胎,移植,快速大量,體外受精,早期胚胎的培養(yǎng),體外,2．精子的采集和獲能(2)精子的獲能,獲能液,肝素,化學藥物,3.體外受精 獲能的精子和 的卵子，一般情況下可以在 或?qū)Ｓ玫? 中完成受精過程。 三、胚胎的早期培養(yǎng) 1．培養(yǎng)液的成分：一般包括 、 、 、 、 、 等營養(yǎng)成分，以及 等物質(zhì)。 2．胚胎早期培養(yǎng)的目的 (1)精子和卵細胞在體外受精后，應將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查 和 。 (2)當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，進行受體移植或冷凍保存。,培養(yǎng)成熟,獲能溶液,受精溶液,受精狀況,受精卵的發(fā)育能力,無機鹽,有機鹽類,維生素,激素,氨基酸,核苷酸,血清,3．胚胎的去向 (1)向受體移植：不同動物胚胎移植的時間不同。牛、羊一般要培養(yǎng)到 階段或 階段進行移植。人的體外受精胚胎，可在 階段移植。 (2) 。,冷凍保存,8～16個細胞,桑椹胚,囊胚,一、體外受精 閱讀教材P69～72，分析圖3－14，探討下列問題： 1．有些動物在采集卵母細胞時，為了獲得更多的卵子，應用什么激素處理？該激素能否口服？ 提示：用促性腺激素處理雌性動物，使其排出更多的卵子。用促性腺激素處理時，只能注射不能口服，因為促性腺激素是肽類化合物，口服會因消化道的消化作用而失去原有的效應。 2．從卵巢中采集的卵子為什么不能與獲能精子直接受精？ 提示：卵巢中卵子不成熟，需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時才具有受精能力。,3．哺乳動物體外受精過程中，需對精子進行離心處理的原因是什么？ 提示：精液由精子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。 二、早期胚胎培養(yǎng) 1．試比較動物胚胎培養(yǎng)液和動物細胞培養(yǎng)液的異同。提示：有機鹽 無機鹽 維生素 無菌,2．完善試管牛工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程。(1)結(jié)果：實現(xiàn)良種牛的快速、大量繁殖。 (2)所用技術(shù)：________、____________。 提示：體外培養(yǎng) 體外獲能 胚胎移植 卵母細胞 體外受精 早期胚胎培養(yǎng),控制哺乳動物的性別對于畜牧生產(chǎn)有著十分重要的意義。目前，分離精子技術(shù)是有效的性別控制方法。例如：牛的含X染色體的精子的DNA含量比含Y染色體的精子的DNA含量高出4%左右，利用這一差異人們借助特殊儀器將它們分離開來，再通過胚胎工程技術(shù)就可培育出所需性別的試管牛(如圖所示)。,,,根據(jù)以上信息回答下列相關(guān)問題： (1)試管動物技術(shù)通常是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下________和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 (2)圖中過程①采集精子時，常采用________法。獲得的精子經(jīng)________處理后才能受精。 (3)圖中過程③通常采用________技術(shù)。在這個過程中________的精子與卵子相遇時，首先發(fā)生________反應釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)。防止多精入卵的生理反應有_____________________________________________________。 (4)為了確保得到所需性別的試管牛，往往需要對移植前的胚胎進行性別鑒定，請舉出一種對早期胚胎進行性別鑒定的方法。____________________________________________。,,,[解析] (1)試管動物的產(chǎn)生過程是通過人工操作獲取精子和卵子，使它們在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，經(jīng)胚胎移植而產(chǎn)生后代；(2)采集精子的主要方法有三種：手握法、假陰道法、電刺激法，常采用的方法是假陰道法，且采集后的精子需放到化學藥物中才能使之獲能；(3)精子和卵子受精發(fā)生一些重要的生理反應，如頂體反應、透明帶反應、卵黃膜封閉作用，其中后兩者是防止多精入卵的主要生理過程；(4)試管動物對早期胚胎進行檢測可以有選擇性地獲得所需性別。 [答案] (1)成熟 (2)假陰道 化學藥物(一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液)誘導 (3)體外受精 獲能 頂體 透明帶反應和卵黃膜封閉作用 (4)分析胚胎細胞的染色體組型(其他合理答案也可),,,如圖為純種荷斯坦小奶牛的繁殖過程，請據(jù)圖回答下列問題：,,,(1)克隆動物培育過程與圖示繁殖過程相比，特有的技術(shù)手段是________技術(shù)，這兩種動物繁殖的方式相比，實質(zhì)性的區(qū)別為前者是________，后者是________。 (2)一般用________激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。人工授精前需對精子進行________處理。 (3)受精卵體外培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分一般比較復雜，除一些________________外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等物質(zhì)。為了防止培養(yǎng)過程中的污染，通常還需添加一定量的________。 (4)如果培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛，可采用____________技術(shù)將藥用蛋白基因?qū)氲絖_______________中，在檢測受體細胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時，常采用的方法是________________技術(shù)，根據(jù)是否顯示出雜交帶進行鑒定。,,,【研析】 本題以“純種荷斯坦小奶?！钡墓I(yè)化生產(chǎn)為背景材料考查體外受精的操作步驟和動物胚胎的早期培養(yǎng)方法。具體解題過程如下：,,,[審]——提取信息,信息a：由圖示中文字信息“受精卵體外培養(yǎng)”可確定為有性生殖。 信息b：由設(shè)問(2)“超數(shù)排卵”可選擇使用促性腺激素。 信息c：由設(shè)問(3)培養(yǎng)過程中“防止污染”可知需加入 抗生素。 信息d：由設(shè)問(4)“受體細胞中的染色體DNA上是否 插入了目的基因”可確定雜交方法。,[析]——解讀信息,解讀信息a：題圖所示的繁殖過程具有精卵結(jié)合形成受精卵的過程，應為有性生殖。 解讀信息b：促性腺激素能促進性激素的分泌，從而促進生殖器官的發(fā)育和生殖細胞的形成，要使卵巢“超數(shù)排卵”，需注射促性腺激素。 解讀信息d：培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛時，目的基因?qū)雱游锛毎麜r，常用顯微注射法。檢測受體細胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時，需進行DNA分子交。,,[答]——解題規(guī)范,設(shè)問(1)：第一個空不能答“胚胎移植”，因為克隆動物和圖示繁殖方式均涉及胚胎移植，不是克隆技術(shù)所特有的。 設(shè)問(2)：超數(shù)排卵時只能使用促性腺激素，答“性激素”不給分。 設(shè)問(3)：第一個空需答出兩種鹽類，否則不給分；第二個空填抗生素的關(guān)鍵點在于關(guān)鍵詞“防止污染”，不能不審題直接答“血清”。 設(shè)問(4)：答第一個空時，要通讀后面的關(guān)鍵信息，以免錯答為“轉(zhuǎn)基因技術(shù)”。受體細胞常用全能性較高的細胞(如受精卵)，不能寫成體細胞。,巧記早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液的成分 兩“鹽”：無機鹽和有機鹽；兩“素”：維生素和激素； 兩“酸”：氨基酸和核苷酸；另外有水和動物血清等。,[答案] (1)核移植 無性生殖 有性生殖 (2)促性腺 獲能 (3)無機鹽和有機鹽類 抗生素 (4)顯微注射受精卵 DNA分子雜交,[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]填充：①促性腺 ②獲能 ③冷凍保存 ④血清,———————[課堂歸納]—————————,[關(guān)鍵語句] 1．試管動物技術(shù)是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 2．試管動物技術(shù)中，首先要做的是體外受精和早期胚胎的培養(yǎng)。 3．哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等幾個主要步驟。,4．收集精子常用的方法有假陰道法、手握法和電刺激法。 5．精子體外獲能的方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種。 6．哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液中，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。,1．下列關(guān)于卵母細胞采集的敘述不正確的是( ) A．有些動物在采集時要用促性腺激素處理 B．從輸卵管中取出的卵子，可直接與獲能的精子在體外受精 C．對有些動物可以直接從活體卵巢中吸取卵母細胞 D．采集的卵母細胞都可直接與獲能的精子在體外受精,解析：卵子采集方法有兩種：①先用促性腺激素處理供體，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精；②從屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞或直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞，通過這種方式獲得的卵母細胞要在體外人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精。,答案：D,2．發(fā)展試管動物技術(shù)具有重要意義，下列關(guān)于這方面敘述錯誤的是( ) A．試管動物技術(shù)可解決動物生育率低的問題 B．試管動物技術(shù)可以更多、更有效地利用動物卵母細胞 C．試管動物技術(shù)可以通過普通家畜繁育良種家畜 D．試管動物技術(shù)不能實現(xiàn)家畜的快速繁殖 解析：試管動物技術(shù)能夠?qū)?yōu)良品種的雌雄生殖細胞體外受精并發(fā)育成一個個小胚胎，然后將這些小胚胎移植到普通個體子宮內(nèi)“借腹懷胎”，從而實現(xiàn)家畜的快速繁殖，也能夠解決動物生育率低的問題。,答案：D,3．精子獲能的常用化學物質(zhì)可能是下列哪一種( ) A．氯化鈣溶液 B．肝臟提取液 C．肝素溶液 D．氨基酸營養(yǎng)液 解析：精子體外獲能的方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種?；瘜W誘導法即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中使精子獲能。,答案：A,4．胚胎早期培養(yǎng)需要用液體培養(yǎng)基，此培養(yǎng)液成分是( ) A．水、無機鹽、維生素、激素、有機鹽、氨基酸、核苷酸、血清等 B．蔗糖、水、無機鹽、激素、維生素等 C．水、無機鹽、蔗糖、氨基酸、核苷酸、血清等 D．水、無機鹽、維生素、有機鹽、淀粉等 答案：A,5．據(jù)哺乳動物體外受精的過程回答以下問題： (1)體外受精的過程主要包括________________、_______________及受精等幾個步驟。 (2)精子采集的方法主要有___ __、_______和_______。獲能的方法有___________和_____________。 (3)體外采集小鼠的卵子常用________。 A．超數(shù)排卵處理法 B．活體采卵法 C．從早期胚胎中采集 D．從屠宰后母畜卵巢中采集 (4)請用一個流程圖表示體外受精過程。,答案：(1)卵母細胞的采集和培養(yǎng) 精子的采集和獲能 (2)假陰道法 手握法 電刺激法 培養(yǎng)法 化學誘導法 (3)A (4)如圖,謝謝！,